Confirmado: blocos fundamentais do DNA e RNA foram encontrados em meteoritos

Blocos fundamentais da vida foram encontrados em rochas espaciais, confirmam cientistas.

Nesta imagem conceitual de meteoroides entregando nucleobases à Terra antiga, as nucleobases são representadas por diagramas estruturais com átomos de hidrogênio (esferas brancas), carbono (esferas negras), nitrogênio (azul) e oxigênio (vermelho). (Crédito da imagem: NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher)

Os principais blocos de construção do DNA que antes não foram encontrados em meteoritos foram agora descobertos em rochas espaciais, sugerindo que os impactos cósmicos podem ter ajudado a fornecer esses ingredientes básicos para a vida à Terra antiga.

O DNA é feito de quatro blocos de construção principais – nucleobases chamadas adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). A molécula irmã do DNA, o RNA, também usa A, C e G, mas troca a timina por uracila (U). Os cientistas que se perguntam se os meteoritos podem ter ajudado a entregar esses compostos à Terra já procuraram nucleobases em rochas espaciais, mas até agora, os cientistas haviam detectado apenas A e G em rochas espaciais, e não T, C ou U.

Nucleobases vêm em dois sabores, conhecidos como purinas e piramidinas. As nucleobases vistas anteriormente em meteoritos são ambas purinas, cada uma feita de uma molécula hexagonal fundida com uma molécula pentagonal. As que faltam nas rochas espaciais até agora são as piramidinas, que são estruturas menores, cada uma feita de apenas uma molécula hexagonal.

Por muito tempo foi um mistério por que apenas purinas, não piramidais, eram vistas em meteoritos. Experimentos de laboratório anteriores simulando condições no espaço sideral sugeriram que tanto as purinas quanto as piramidais poderiam ter se formado durante reações químicas desencadeadas pela luz dentro de nuvens moleculares interestelares, e que os compostos poderiam ter sido incorporados em asteroides e meteoritos durante a formação do sistema solar. Tais reações químicas também podem ter acontecido diretamente dentro das rochas espaciais.

 A ideia de que a vida possa existir em todo o Universo e pode ser espalhada em meteoritos e asteroides é apresentada na hipótese da panspermia cósmica que surgiu pela primeira vez no século V a.C., na Grécia, remontando a Anaxágoras, e colocada novamente em evidência no século XIX por Hermann von Helmholtz, no ano de 1879.

Agora, os cientistas finalmente detectaram todas as piramidinas e purinas encontradas no DNA e RNA em meteoritos que chegaram à Terra. 

“A presença das cinco nucleobases primárias em meteoritos pode ter uma contribuição para o surgimento de funções genéticas antes do início da vida na Terra primitiva”, disse o principal autor do estudo, Yasuhiro Oba, astroquímico da Universidade de Hokkaido, no Japão, ao Space.com.

Os pesquisadores empregaram técnicas analíticas de última geração originalmente projetadas para uso em pesquisas genéticas e farmacêuticas para detectar pequenas quantidades de nucleobases, até uma faixa de partes por trilhão. Isso é pelo menos 10 a 100 vezes mais sensível do que os métodos anteriores que tentaram detectar piramidinas em meteoritos, disse Oba.

A representação de um artista de um meteorito chegando à Terra primitiva.  (Crédito da imagem: NASA / Goddard Space Flight Center)

Os cientistas analisaram amostras de três meteoritos ricos em carbono, ou carbonáceos, nos quais trabalhos anteriores sugeriram que poderiam ter hospedado os tipos de reações químicas que criaram nucleobases – os meteoritos Murchison , Murray e Tagish Lake.

Os cientistas detectaram T, C e U em níveis de até algumas partes por bilhão dentro dos meteoritos. Esses compostos estavam presentes em concentrações semelhantes às previstas por experimentos que replicavam as condições que existiam antes da formação do sistema solar. Além dos compostos cruciais T, C e U, os cientistas também detectaram outras piramidinas não usadas no DNA ou RNA que mostram ainda mais a capacidade dos meteoritos de transportar esses compostos.

"Devido às nossas descobertas, podemos dizer que as nucleobases também mostram grandes variedades em meteoritos carbonáceos", disse Oba.

Permanece incerto por que as piramidinas eram muito menos abundantes nesses meteoritos do que as purinas. Oba sugeriu que uma pista pode estar no fato de que as purinas incluem um anel pentagonal conhecido como imidazol, enquanto as piramidais não. 

O imidazol e moléculas semelhantes se mostraram muito mais abundantes do que as piramidinas nesses meteoritos, sugerindo que podem ser mais fáceis de sintetizar reações químicas que ocorrem naturalmente. Além disso, o imidazol pode agir como um catalisador primitivo para desencadear reações químicas, como a formação de purinas em vez de piramidais.

Os cientistas detalharam suas descobertas online em 26 de abril na revista Nature Communications.